地球の深い鉱物は水をどれほど持てる？ 実験で見えた違い

図でつかもう

実験では、何を比べたの？

地球の奥に近い、とても熱く、強く押される状態を実験室で作りました。

1. 1 / 実験の準備

   地球の奥に近い状態を作る

   デイブマオアイトという鉱物を実験室で作り、高い温度と圧力をかけます。

2. 2 / 比べたもの

   条件を変えて、体積を比べる

   水を含む条件と乾いた条件で作った鉱物は、体積がほぼ同じでした。

3. 3 / 分かったこと

   取り込める水は、とても少ない

   計算などと合わせると、水の量は重さの割合で0.08％以下。以前の予想の10分の1以下でした。

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鉱物（こうぶつ）

自然にでき、成分と内部の小さな粒の並び方に特徴があるもの。水晶（石英）も鉱物です。

下部マントル（かぶマントル）

地球の表面と中心の核の間にある「マントル」の、深い側の部分です。

重量％（じゅうりょうパーセント）

全体の重さに対して、ある成分がどれだけあるかを表す割合。0.08％は、全体が100gなら0.08gという割合です。

地球のずっと深いところにも、水の手がかりがあります。ただし、地下に大きな水たまりが見つかったというニュースではありません。ここでいう「鉱物が水を持つ」とは、その内部に水素を含む成分が取り込まれることを指します。

京都大学などの研究グループは、地球の奥の「下部マントル」にある鉱物、デイブマオアイトを調べました。発表は2026年8月31日、研究論文の公開は同年7月24日です。発表日と論文の公開日は違います。(京都大学の発表)

何が分からなかった？

地球の奥では、水につながる成分はどこに入るのでしょう。それを考えるには、鉱物ごとに取り込める量を知る必要があります。デイブマオアイトについては、地球の奥に近い状態で量を測ることが難しく、よく分かっていませんでした。

実験では何を測った？

研究グループは、強いX線を使える研究施設SPring-8（スプリングエイト）で実験しました。とても熱く、強く押される状態を作り、水を含む条件と乾いた条件で作った鉱物の体積を比べます。体積とは、ものがどれだけの場所を占めるかを表す大きさです。地球の奥から大きな石を掘り出したわけではありません。

二つの条件で作った鉱物の体積は、ほぼ同じでした。計算やほかの分析と合わせると、取り込める水は以前の予想の10分の1以下、重さの割合で0.08％以下と分かりました。これは、全体を100gとすると、水の量に換算して0.08g以下という割合です。

研究グループは、水につながる成分が、この鉱物よりも地下に沈み込んだ地殻の物質に多く集まる、という説明を提案しています。地殻は、地球の表面をつくる岩石の層です。これは実験から考えた説明であり、地球の内部をすべて直接測ったわけではありません。(発表の概要と論文情報)

身近な石を見る目と、どうつながる？

図鑑の水晶も鉱物ですが、デイブマオアイトとは別の種類です。鉱物の種類が違うと、中身や性質も違うのですね。鉱物と岩石の違いから、身近な石の例も見てみましょう。

考えてみよう：「地下の水」と聞いたとき、液体の水を想像した？ 研究者が実際に比べたものは何だった？

この記事の説明図と、研究者の測定データは別のものです。研究に使われた図は出典先で確認できます。宇宙の石に残った塩と水の跡は、リュウグウのニュースでも紹介しています。